Question

【題目】金屬鈦（Ti）具備硬度大、熔點高、耐酸堿腐蝕，被廣泛用于航天航空、醫(yī)療衛(wèi)生及日常生活中。以鈦鐵礦（主要成分FeTiO3）為主要原料冶煉金屬鈦的生產(chǎn)工藝如下：

回答下列有關(guān)問題：

（l）鈦鐵礦精礦中加入硫酸除生成TiOSO4外，還生成水和硫酸亞鐵，則FeTiO3中Ti的化合價為_______價。

（2）流程圖中加入“鐵屑”的目的是_______（填字母）。

A．防Fe2＋氧化 B．與Fe3＋反應(yīng) C．防Fe2＋水解 D．防Fe3＋水解

（3）溶液I經(jīng)“操作a”可得固體副產(chǎn)品甲，則操作a的名稱包括冷卻、________，副產(chǎn)品甲的化學(xué)式是_____________。

（4）已知鈦酸難溶于水，其化學(xué)式為H2TiO3。則向溶液II中加入水，加熱時的化學(xué)方程式為__________________。

（5）操作b為煅燒，則中間產(chǎn)品乙的化學(xué)式為_______。

（6）已知氣體丙是一種有毒氣體，寫出中間產(chǎn)品乙與氯氣、焦炭反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

（7）在800～1000℃時，應(yīng)用如圖裝置電解TiO2也可制得海綿鈦。裝置圖中e 是電源的_____極，陰極的電極反應(yīng)式為__________。

Answer 1

【答案】 +4 A 結(jié)晶、過濾（缺少過濾不得分） FeSO4 TiOSO4+2H2OH2TiO3↓＋H2SO4 TiO2 TiO2+2C+2Cl2TiC14+2CO 負(fù) TiO2+4e- =Ti+2O2-

【解析】（1）FeTiO3中Fe是+2價，O是－2價，則根據(jù)正負(fù)價代數(shù)和為0可知Ti的化合價為+4價價。（2）鈦鐵礦和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物之一是FeSO4，加入鐵屑，可防止Fe2+氧化，答案選A；（3）鐵過量，溶液中含有硫酸亞鐵，從溶液中得到硫酸亞鐵的操作是冷卻、結(jié)晶、過量，其中副產(chǎn)品甲的化學(xué)式是FeSO4。（4）已知TiO2+發(fā)生水解生成鈦酸（H2TiO3）沉淀和氫離子，所以溶液II中加入水，加熱時的化學(xué)方程式為TiOSO4+2H2OH2TiO3↓＋H2SO4；（5）乙和焦炭、氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦和氣體丙，而操作b為煅燒，則中間產(chǎn)品乙的化學(xué)式為TiO2。（6）已知氣體丙是一種有毒氣體，是CO，因此中間產(chǎn)品乙與氯氣、焦炭反應(yīng)的化學(xué)方程式TiO2+2C+2Cl2TiC14+2CO。（7）氧離子向f電極移動，則f電極是陽極，所以裝置圖中e 是電源的負(fù)極；電解池的陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，是二氧化鈦電極本身得電子的過程，即TiO2+4e－=Ti+2O2－。